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長鎖シークエンス法の転写産物解析による非コード領域の発癌への寄与の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K19400
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分50:腫瘍学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

藤本 明洋  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (30525853)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードロングリード / トランスクリプトーム / 転写産物 / ドメイン構造 / 長鎖シークエンス / 非コード領域
研究開始時の研究の概要

申請者のチームでは、発癌のメカニズム解明を目的として長鎖シークエンス技術を用いた転写産物解析を行っている(申請者が代表の基盤(B)とAMEDの研究で実施)。現在までに、Oxford Nanoporeシークエンサーを用いた転写産物(cDNA)シークエンス法を確立し、解析ソフトウエアを開発した(Kiyose et al. (投稿中))。この解析において、コード領域の転写産物に加えて、非コード領域の転写産物も同定された。本研究では、複数の腫瘍を対象とし、長鎖シークエンス法を用いた癌と非癌部の転写産物の全長解析から、非コード領域に存在する新規タンパク質コード遺伝子候補を同定し機能を解明することを目的とする。

研究成果の概要

本研究では、長鎖シークエンス法を用いた癌と非癌部の転写産物の全長解析から、非コード領域に存在する新規タンパク質コード遺伝子候補を同定し機能を解明することを目的とした。ロングリードシークエンサーを用いて複数の腫瘍の転写産物全長解析を行い、癌部で発現量が上昇している転写産物を複数同定した。また、アミノ酸配列からタンパク質のドメイン構造を予測するプログラムを自動化とin houseのプログラムを組み合わせて、発現差がある転写産物に存在するドメインを抽出するプログラムを開発した。これらのアプローチで検出した候補について、さらに詳細な解析を行うとともに、細胞を用いた実験を行う予定である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

遺伝子発現の研究は、発癌機構の理解や新たな創薬標的の発見に貢献する。古くから、多数の遺伝子発現研究が行われてきたが、そのほとんどはアイソフォーム(同じ遺伝子の異なる転写産物)ではなく遺伝子全体の発現に注目している。しかし、アイソフォームは全く異なる機能を持つタンパク質を作り出す可能性があり、アイソフォーム発現の変化はがんを含む疾患の原因となりうる。
本研究で、我々はタンパク質コード遺伝子、非コード遺伝子の発現量の比較による発癌に寄与するアイソフォームの検出と機能的意義推定のためのプログラムを開発した。現在、複数の癌種において機能解析を行なっている。

報告書

(5件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2025 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Long-read sequencing reveals novel isoform-specific eQTLs and regulatory mechanisms of isoform expression in human B cells2025

    • 著者名/発表者名
      Nagura Yuya、Shimada Mihoko、Kuribayashi Ryoji、Ikemoto Ko、Kiyose Hiroki、Igarashi Arisa、Kaname Tadashi、Unoki Motoko、Fujimoto Akihiro
    • 雑誌名

      Genome Biology

      巻: 26 号: 1 ページ: 110-110

    • DOI

      10.1186/s13059-025-03583-w

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Long-read sequencing reveals the complex structure of extra dic(21;21) chromosome and its biological effects2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshida-Tanaka Kugui、Ikemoto Ko、Kuribayashi Ryoji、Unoki Motoko、Takano Takako、Fujimoto Akihiro
    • 雑誌名

      Human Genetics

      巻: 142 号: 9 ページ: 1375-1384

    • DOI

      10.1007/s00439-023-02583-9

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Localized assembly for long reads enables genome-wide analysis of repetitive regions at single-base resolution in human genomes2023

    • 著者名/発表者名
      Ko Ikemoto , Hinano Fujimoto , Akihiro Fujimoto
    • 雑誌名

      Hum Genomics

      巻: 9 号: 1 ページ: 21-21

    • DOI

      10.1186/s40246-023-00467-7

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Whole genome sequencing with long-reads reveals complex structure and origin of structural variation in human genetic variations and somatic mutations in cancer.2021

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto A, Wong JH, Yoshii Y, Akiyama S, Tanaka A, Yagi H, Shigemizu D, Nakagawa H, Mizokami M, and Shimada M.
    • 雑誌名

      Genome Medicine

      巻: 13 号: 1 ページ: 65-65

    • DOI

      10.1186/s13073-021-00883-1

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of intermediate-sized insertions using whole-genome sequencing data and analysis of their functional impact on gene expression2021

    • 著者名/発表者名
      Ashouri Saeideh、Wong Jing Hao、Nakagawa Hidewaki、Shimada Mihoko、Tokunaga Katsushi、Fujimoto Akihiro
    • 雑誌名

      Human Genetics

      巻: 140 号: 8 ページ: 1201-1216

    • DOI

      10.1007/s00439-021-02291-2

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 長鎖シークエンス技術を用いたゲノム、トランスクリプトーム解析2022

    • 著者名/発表者名
      藤本明洋
    • 学会等名
      日本人類遺伝学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Whole genome and transcriptome sequencing of human cancer using long-read sequencing technology2022

    • 著者名/発表者名
      藤本明洋
    • 学会等名
      4th International Conference on Vocational Innovation and Applied Science
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] ポストGWAS時代の遺伝統計学 長鎖シークエンス技術を用いたヒトゲノム解析2023

    • 著者名/発表者名
      藤本明洋、池本 滉
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2026-01-16  

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